Fabricación de tintas
La fabricación de tintas (Figura 5-10) es un proceso químico complejo que requiere amplios conocimientos tanto de química como de procesos de impresión, además de equipos de fabricación especializados. Aunque existen varios métodos, la mayoría comparte estas fases de producción esenciales: formulación, premezcla, molienda, filtración y ensayo.
Formulación. Dado que la formulación es la responsabilidad principal del fabricante de tintas, se resume aquí. Una composición típica de tinta para offset de pliego incluye:
• Pigmento: negro de humo, azul ftalo, rubí u otro
• Barniz: alquídico de aceite largo, fenólico o barniz litográfico de uretano
• Secante: sales de cobalto y manganeso
• Disolvente: aceite de secado por calor, 535°F (280°C)
• Modificador: compuesto de cera para resistencia a la abrasión
Estas tintas estándar secan principalmente por polimerización, una reacción química iniciada por el oxígeno y catalizada por los iones de cobalto y manganeso del secante.
La formulación de tintas implica la selección y proporción precisas de los ingredientes según la aplicación prevista. La mayoría de las tintas litográficas comparten categorías comunes de ingredientes: pigmentos, vehículos, aditivos y agentes secantes (secantes).
Premezcla. Esta etapa es crítica cuando se utilizan pigmentos secos, que consisten en grumos de partículas grandes llamados agregados o aglomerados. Estos deben descomponerse y humedecerse con el vehículo. La dispersión inicial utiliza cuchillas mezcladoras giratorias para humedecer a fondo el pigmento seco. Una segunda etapa añade más aceite y resina para crear una "base de molienda" (Figura 5-11).
Los pigmentos en pasta, que están predispersados en el vehículo, requieren una premezcla menos rigurosa. Las tintas elaboradas con pigmentos en pasta pueden pasar directamente a la molienda después de mezclar los ingredientes principales.
Molienda. La base de molienda aún contiene aglomerados grandes que requieren una mayor descomposición. A menudo se añaden ingredientes adicionales como ceras y secantes en esta etapa. Se utiliza comúnmente un molino de perlas; consta de una cámara, discos giratorios y perlas. La tinta se fuerza dentro de la cámara y los discos mueven las perlas metálicas a través de ella para descomponer el pigmento.
Otro dispositivo de molienda es el molino de tres rodillos (Figura 5-12), que corta la tinta a medida que pasa entre rodillos que giran a diferentes velocidades. Esta acción de cizallamiento rompe los aglomerados de pigmento en partículas microscópicas, asegurando que cada una esté completamente rodeada y humedecida por el barniz. La molienda también clasifica el pigmento, permitiendo que el pigmento finamente dispersado fluya mientras retiene las partículas más gruesas. Una cuchilla rascadora elimina la tinta molida del rodillo de alta velocidad. La molienda completa puede requerir hasta tres pasadas, dependiendo de la dureza del pigmento y de la facilidad con que el barniz lo humedezca (Figura 5-13).
La molienda es un proceso costoso. Reducirla disminuye el gasto de tinta pero introduce problemas como menor intensidad de color y pigmento más grueso. Las partículas de pigmento grandes pueden causar desgaste prematuro de la plancha y arañazos. Dado que el pigmento es el componente más caro y la dispersión uniforme requiere una molienda extensa, las tintas de alta calidad tienen un precio más elevado.
Filtración. Después de la molienda, la tinta se somete a filtración para eliminar partículas de tamaño excesivo. El sistema utiliza filtros de bolsa con tamaños de poro decrecientes, desde 150 micras hasta micras. A veces se incorpora un filtro electromagnético, particularmente con pigmentos secos, para eliminar fragmentos metálicos.
Ensayo. La tinta terminada se somete a ensayos para determinar propiedades clave, como la pegajosidad, la finura de molienda (tamaño de partícula del pigmento) y la absorción de agua (velocidad de emulsificación). Una vez que el producto cumple las especificaciones, se envasa para su envío.
Los avances en automatización están agilizando las fases de producción, mientras que un enfoque sostenido en la sostenibilidad impulsa el desarrollo de vehículos de base biológica y procesos eficientes de reciclaje para tintas residuales. La química fundamental de la formulación de tintas, sin embargo, sigue basándose en los principios precisos aquí descritos.